Udomačitev navadnega fižola

neto_učinek / CC / Flickr

Zgodovina udomačitve navadnega fižola ( Phaseolus vulgaris L.) je ključnega pomena za razumevanje izvora kmetovanja. Fižol je ena izmed tri sestre ' tradicionalnih kmetijskih metod pridelave, o katerih poročajo evropski kolonisti v Severni Ameriki: Indijanci modro med seboj pridelana koruza, buče in fižol, kar zagotavlja zdrav in okolju prijazen način izkoriščanja njihovih različnih lastnosti.

Fižol je zaradi visoke koncentracije beljakovin, vlaknin in kompleksnih ogljikovih hidratov ena najpomembnejših domačih stročnic na svetu. P. vulgaris je daleč najpomembnejša gospodarsko pomembna udomačena vrsta rodu Phaseolus.

Udomačene nepremičnine

P. vulgaris fižol je na voljo v ogromno različnih oblikah, velikostih in barvah, od pinto do roza do črne do bele. Kljub tej raznolikosti spadata divji in domači fižol v isto vrsto, tako kot vse pisane sorte fižola („domače sorte“), ki naj bi bile rezultat mešanice populacijskih ozkih grl in namerne selekcije.

Glavna razlika med divjim in gojenim fižolom je, da je domači fižol manj razburljiv. Prišlo je do znatnega povečanja teže semena in manjša je verjetnost, da se semenski stroki zdrobijo kot divje oblike: vendar je primarna sprememba zmanjšanje variabilnosti velikosti zrn, debeline ovoja semena in vnosa vode med kuhanjem. Tudi domače rastline so enoletnice in ne trajnice, izbrana lastnost za zanesljivost. Domači fižol je kljub pisani pestrosti veliko bolj predvidljiv.

Središča udomačitve

Znanstvene raziskave kažejo, da je bil fižol udomačen na dveh mestih: v Andske gore Peruja in porečje Lerma-Santiago v Mehiki. Divji navadni fižol danes raste v Andih in Gvatemali: identificirana sta bila dva ločena velika genska sklada divjih vrst, ki temeljita na variaciji vrste fazeolina (semenske beljakovine) v semenu, raznolikosti markerjev DNK, variacije mitohondrijske DNK in polimorfizem dolžine pomnoženega fragmenta in podatki markerja za ponavljanje kratkega zaporedja.

Srednjeameriški genski sklad sega od Mehike preko Srednje Amerike do Venezuela ; andski genski sklad najdemo od južnega Peruja do severozahodne Argentine. Dva genska sklada sta se razšla pred približno 11.000 leti. Na splošno so mezoameriška semena majhna (pod 25 gramov na 100 semen) ali srednja (25-40 g/100 semen), z eno vrsto fazolina, glavnega skladiščnega proteina navadnega fižola. Andska oblika ima veliko večja semena (več kot 40 g/100 teže semena), z drugo vrsto fazeolina.

Priznane domače sorte v Srednji Ameriki vključujejo Jalisco v obalni Mehiki blizu države Jalisco; Durango v osrednjem mehiškem višavju, ki vključuje pinto, veliki severni, mali rdeči in rožnati fižol; in mezoameriško, v nižinski tropski Srednji Ameriki, ki vključuje črno, mornarsko modro in majhno belo. Andske sorte vključujejo perujsko v andskem visokogorju Peruja; čilski v severnem Čilu in Argentini; in Nueva Granada v Kolumbiji. Andski fižol vključuje komercialne oblike temno in svetlo rdečih ledvic, belih ledvic in brusnični fižol.

Izvor v Mezoameriki

Leta 2012 je bilo delo skupine genetikov pod vodstvom Roberta Pape objavljeno v reviji Zbornik Nacionalne akademije znanosti (Bitocchi et al. 2012), s čimer trdijo, da je mezoameriški izvor vseh fižolov. Papa in sodelavci so preučevali raznolikost nukleotidov za pet različnih genov, najdenih v vseh oblikah – divjih in udomačenih ter vključno s primeri iz Andov, Mezoamerika in vmesno lokacijo med Perujem in Ekvadorjem – in pogledal geografsko porazdelitev genov.

Ta študija kaže, da se je divja oblika razširila iz Mezoamerike v Ekvador in Kolumbijo ter nato v Ande, kjer je resno ozko grlo zmanjšalo gensko raznolikost, nekaj časa pred udomačitvijo. Udomačitev je kasneje potekala v Andih in v Mezoameriki, neodvisno. Pomen prvotnega nahajališča fižola je posledica divje prilagodljivosti prvotne rastline, ki ji je omogočila selitev v najrazličnejše podnebne režime, od nižinskih tropov Mezoamerike do andskih višav.

Datiranje udomačitve

Medtem ko natančen datum udomačitve fižola še ni določen, so divje domače sorte odkrili na arheoloških najdiščih izpred 10.000 let v Argentini in pred 7.000 leti v Mehiki. V Mezoameriki se je najzgodnejše gojenje domačega navadnega fižola zgodilo pred ~ 2500 v dolini Tehuacan (pri Coxcatlanu), 1300 pred našim štetjem v Tamaulipasu (pri (Romerove in Valenzueline jame blizu Ocampa), 2100 pred našim štetjem v dolini Oaxaca (pri Guila Naquitz ). Škrobna zrna iz Phaseolus so bila pridobljena iz človeških zob iz najdišč faze Las Pircas v andskem Peruju iz obdobja ~6970-8210. RCYBP (približno 7800-9600 koledarskih let pred sedanjostjo).

Viri

Angioi, SA. „Fižol v Evropi: izvor in zgradba evropskih domačih sort Phaseolus vulgaris L.“ Rau D, Attene G, et al., Nacionalni center za biotehnološke informacije, Nacionalna medicinska knjižnica ZDA, september 2010.

Bitocchi E, Nanni L, Bellucci E, Rossi M, Giardini A, Spagnoletti Zeuli P, Logozzo G, Stougaard J, McClean P, Attene G et al. 2012. Mezoameriški izvor navadnega fižola (Phaseolus vulgaris L.), razkrit s podatki o zaporedju. Zgodnja izdaja Zbornika Nacionalne akademije znanosti.

Brown CH, Clement CR, Epps P, Luedeling E in Wichmann S. 2014. Paleobiolingvistika navadnega boba (Phaseolus vulgaris L.). Etnobiološka pisma 5(12):104-115.

Kwak, M. 'Struktura genetske raznovrstnosti v dveh glavnih genskih skladih navadnega fižola (Phaseolus vulgaris L., Fabaceae).' Gepts P, Nacionalni center za biotehnološke informacije, Nacionalna medicinska knjižnica ZDA, marec 2009.

[PubMed] Kwak M, Kami JA in Gepts P. 2009. Kotlina Lerma-Santiago v Mehiki. Kulturna znanost 49 (2): 554-563.

Mamidi S, Rossi M, Annam D, Moghaddam S, Lee R, Papa R in McClean P. Raziskava udomačitve navadnega fižola ( Funkcionalna biologija rastlin 38 (12): 953-967. Phaseolus vulgaris ) z uporabo multilokusnih sekvencnih podatkov.

Mensack M, Fitzgerald V, Ryan E, Lewis M, Thompson H in Brick M. 2010. Vrednotenje raznovrstnosti med navadnim fižolom (Phaseolus vulgaris L.) iz dveh centrov udomačitve z uporabo 'omics' tehnologij. BMC Genomics 11(1):686.

Nanni, L. 'Nukleotidna raznolikost genomskega zaporedja, podobnega SHATTERPROOF (PvSHP1) v udomačenem in divjem navadnem fižolu (Phaseolus vulgaris L.).' Bitocchi E, Bellucci E, et al., Nacionalni center za biotehnološke informacije, Nacionalna medicinska knjižnica ZDA, december 2011, Bethesda, MD.

Peña-Valdivia CB, Garcia-Nava JR, Aguirre R JR, Ybarra-Moncada MC in Lopez HM. Spremembe fizikalnih in kemijskih lastnosti zrna navadnega fižola (Phaseolus vulgaris L.) vzdolž gradienta domestikacije. Kemija in biotska raznovrstnost 8(12):2211-2225.

Piperno DR in Dillehay TD. 2008. Škrobna zrna na človeških zobeh razkrivajo zgodnjo široko prehrano rastlin v severnem Peruju. Zbornik Nacionalne akademije znanosti 105(50):19622-19627.

Scarry, C. Margaret. 'Poljedelske prakse v vzhodnih gozdovih Severne Amerike.' Študije primerov v okoljski arheologiji, SpringerLink, 2008.

J, Schmutz. 'Referenčni genom za navadni fižol in genomska analiza dvojne udomačitve.' McClean PE2, Mamidi S, Nacionalni center za biotehnološke informacije, Nacionalna medicinska knjižnica ZDA, julij 2014, Bethesda, MD.

Tuberosa (urednik). 'Genomatika rastlinskih genskih virov.' Roberto, Graner et al., 1. zvezek, SpringerLink, 2014.